错层梁和层间梁
结构错层处理
2.P-△效应对于多层结构P-Δ效应影响很小。
对于大多数高层结构，P-Δ效应影响将在5%～10%之间。
对于超高层结构，P-Δ效应影响将在10%以上。
所以在分析超高层结构时，应该考虑P-Δ效应影响。
(P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小) 三、对于框架结构： 1.两个相邻楼层错层小于500按一个楼层输入,大于500也按一个楼层输入,把其中一层的梁节点标高全部降(升)上去,相交的地方按层间梁方法再输入一根梁,这样计算书不会出问题.若按两层输入计算书会出现…楼层受剪承载力不能作为计算依据，只能作为参考（只能手工验算了）‟的问题。
剪力墙结构可按两层输。
2.如果错层梁按层间梁建模,在画结构平面图时没有楼板错层梁实际上还是楼层梁，要参与刚度计算；而层间梁不属于楼层不参与刚度计算3.我们设计院的总工是这么给我说的，框架的话，不超过3倍梁高就当一个标准层，剪力墙就应该当两个层来做4.错层梁在500以内按一层来处理，错层部位的柱要加强四、1,如果错层高度不大于框架梁高，可近似归并为同一楼层计算2,错层结构的实现：1)网格生成中定义上节点高，指相对标准层高的高差，定义之后，该节点处的柱、梁均与之同高。
此方法较方便。
2)主梁布置时利用梁顶标高1，2来实现，1指左（下），2指右（上），此方法不能改变柱的标高3)也可在本层修改中用错层斜梁实现基本上就这三种，可以选择适合你的一种。
五、下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题. 1 错层结构的建模方式 1.1 错层框架结构建模 1.修改梁标高方式该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计. 2.增加标准层方式该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的. 该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程. 某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作. 模型各楼层数据表 1 楼层号层高(m)柱布置范围梁布置范围层 1 3 全部右边层 2 1 全部中间层3 1 全部左边层4 1 中间和右边右边层5 2 中间中间1.2 错层剪力墙结构建模错层剪力墙结构也采用增加标准层的方式,但由于结构中没有梁,不能以梁确定楼板的标高;同时因为墙在立面上是连续的,也不能以墙确定楼板的标高.楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定,程序自动在指定标高处布置整层楼板,而错层结构中没有楼板的部分,可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口,或用【修改板厚】命令将板厚设定为0.这两条命令在开洞效果方面完全一致,不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载,而后者保留了开洞处的荷载,设计人员可以灵活选用. 1.3 错层框剪结构建模可综合采用错层框架结构和剪力墙结构的方法. 1.4 错层砌体结构建模单从建模角度看,错层砌体结构可以采用错层混凝土剪力墙的建模方式;但从设计角度看,由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法作分析,而基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构,不适用于错层结构分析.因此在抗震设防烈度较高的地区,不宜设计带错层的砌体结构.如楼板高差小于500mm,砌体结构可按没有错层设计;如楼板高差大于500mm,可通过设缝将错层砌体结构转换为不带错层的结构. 1.5 错层多塔结构建模错层多塔结构建模时,可以先用PMCAD按相同的楼层标高建立多塔模型,再利用SATWE前处理"多塔结构补充定义"中的【多塔立面/修改参数】命令,将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高. 1.6建模注意事项(1)PM1中的【布层间梁】命令不是用来做错层结构的,其仅用于布置楼层之间的梁(如工业厂房的圈梁),该梁上不生成楼板. (2)PM2中的【楼板错层】命令主要用于设定部分房间楼板不同于本层标高,且高差较小的情况(如卫生间),而不能改变梁的标高,且仅对施工图有效,对计算没有影响,不能用于建立错层模型. 2 错层结构的计算分析 2.1 错层对结构抗震性能的不利影响1)错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,使内力计算十分复杂.2)错层结构的各层楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应. 3)错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是2层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了5层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符.4)错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对结构抗震很不利. 2.2 错层结构计算分析中应注意的问题(1)根据规范精神,错层结构中,错开的楼层应各自参加结构整体计算,不应归并为一层计算.但各自独立计算的错层楼板不宜简单地按"刚性楼板"假定计算,特别是楼板被洞口切分成狭长板带时,应考虑楼板面内刚度消弱的影响.建议将这些楼板设定为"弹性膜",用SATWE计算时选择"总刚分析方法",将按两种模型定义的楼板的计算结果进行分析对比. (2)在没有楼板的区域可能存在大量的跃层竖向构件和不受梁板约束的自由节点,因此"计算振型个数"需要增多,以保证有效质量系数大于0.9. (3)错层结构属于复杂多高层结构,抗震计算时应选择"考虑双向地震作用";如是高层错层结构,还应选择"考虑偶然偏心".新版SATWE程序允许同时选择以上两项,程序分别计算,取不利情况. (4)错层结构层高不一致,使有关楼层间的控制参数,如层间位移比,层间刚度比,层间受剪承载力比等计算失真,因此不宜机械地直接采用这些数值,而应加以分析判断和手工校核调整,确定其是否合理. (5)SATWE 可自动搜索错层结构中的跃层柱及正确设定其计算长度系数,但内力和配筋只能按楼层分段描述,设计人员可取各段配筋中的最大值出图. (6)目前SATWE没有自动搜索分析短柱和矮墙的功能,需要设计人员手工对这些容易发生脆性破坏的构件采取特别的加强措施. (7)考虑到错层结构计算分析的复杂性和不确定性,除了用SA TWE等软件进行常遇地震下的弹性计算以外,必要时还应采用EPDA程序进行弹塑性动力时程分析和Pushover弹塑性静力分析,以便对比验算及找出需要加强的薄弱部位. (8)带转换层,加强层,连体,多塔等情况,或建筑各部分层数,结构布置或刚度等有较大不同的错层高层结构,即属于明显不规则的复杂高层建筑,根据建设部令第111号的精神,应进行专项审查,这是保证错层结构设计质量的重要措施. 3 错层结构的方案选择和抗震构造措施由于错层结构在很大程度上违反了计算分析程序的基本假定,使有限元计算未必能得到与实际工程相符的合理结果.如能回避,应尽量采用没有错层结构的设计方案.如不能回避,对错层结构更应当强调概念设计,方案选择和抗震措施的重要性. 3.1 尽可能选择没有错层的设计方案高规(JGJ3-2002)10.4.1条规定,抗震设计时,高层建筑宜避免错层,可以参考以下办法:1)如结构的错层楼板高差不大于梁高(或不大于500mm)时,可忽略楼板的高差,按没有错层计算.2)当结构仅有错层梁而没有错层楼板时,可以在PKPM 中用布置层间梁的方式建模,按非错层结构进行计算.3)当房屋不同部位因功能不同使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元,分别按非错层结构计算.4)多塔结构各塔层高不一致时,由于SATWE程序可以分别定义各塔层高及整体计算分塔输出结果,使这类错层多塔结构的建模和计算变得相对方便. 3.2 优化错层结构设计方案1)在有可能的情况下,尽量减少错层的范围和错层的楼层数.2)错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系.3)错层建筑应尽可能采用抗震性能好的混凝土剪力墙结构,而不宜采用框架结构(例题仅为说明错层的建模方式,没有推荐之意).4)错层处宜设置通高核心筒,其余部位布置带翼缘的剪力墙,错层处的剪力墙应少开洞,并布置边框柱和边框梁.5)错层楼板应尽量避免"一错到顶",可以每隔几个错层布置整层贯通楼板,板厚不小于150mm,双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%. 3.3 强化错层结构的抗震构造措施(1)高层建筑错层处框架柱的截面高度不应小于600mm,混凝土不应低于C30,抗震等级应提高一级采用,箍筋应全柱段加密,并从严控制柱的轴压比. (2)错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%,建议错层处墙肢按照剪力墙底部加强部位的要求增大剪力设计值二、2.P-△效应对于多层结构P-Δ效应影响很小。
PKPM使用中注意的问题
一、关于建模的注意事项：1、当发生节点过密情况，特别是各结构标准层合并后的总网格中节点过密时，可点网格生成菜单下的节点距离菜单，加大合并的节点距离从而把相距过近的多个节点合并为一。
2、上、下层位置应对齐的网格节点应确保对齐，以免形成总网格后的节点过多过密。
3、多使用偏心布置构件以减少过近过密网格节点产生，但不应把杆件偏心至另一相邻节点上。
4、为减少荷载导荷出错机会，布置墙处的各层上下节点尽量对应一致，即该部位各层网格节点不宜不同。
5、墙悬空时其下层的相应部位一定要布置梁。
6、洞口跨越墙的两个节点上下层之外，对跨越节点的洞口应作为两个洞口输入。
但是，如果按先输入大洞口，再输入洞口上的节点网格的次序，则程序会自动切割垮越新增节点的洞口为两个洞口。
另一方面，如果节点之间输入了两个洞口，则程序会在形成后面菜单数据后，在两洞口中间自动增加一个节点。
7、当在后面主菜单1中与与本章菜单中模型不一致，或发生错误时；可把各层重新生一下网点。
（可利用节点对齐功能，则各层可自动形成网点）8、两节点之间只能有一个杆件相连，对于两节点之间有弧梁、又有直梁的情况时，应在弧梁上设置一节点。
9、劲性混凝土、钢管混凝土构件的材料属性应定义为混凝土，结构主材应为钢和混凝土。
10、平面拼接，要使当前工程和拼接工程的层信息保持一致，低层往高层拼接。
11、斜杆端点应在楼层处，不应在层间，否则计算不予考虑。
12、除顶层外，用上节点高、梁顶标高、错层斜梁形成的斜梁，不能跨越本标准层。
13、层间梁不能用来做错层处理，层间梁可以传到SATWE软件和PK二维框架软件进行计算，但TAT软件还不能处理层间梁结构，只把其上的荷载分担到上下楼层。
14、按主梁输入的次梁三维结构计算程序默认为不调幅梁。
15、对于柱的布置，当柱截面跨越两个或多个节点时，要柱只是布置在了其中的一个节点上。
它与非布置节点处之间如果没有布置构件，则该柱将孤立地不和其他构件共同工作，一般应把柱截面内各节点间布置上梁。
PKPM使用中注意的问题
一、关于建模的注意事项：1、当发生节点过密情况，特别是各结构标准层合并后的总网格中节点过密时，可点网格生成菜单下的节点距离菜单，加大合并的节点距离从而把相距过近的多个节点合并为一。
2、上、下层位置应对齐的网格节点应确保对齐，以免形成总网格后的节点过多过密。
3、多使用偏心布置构件以减少过近过密网格节点产生，但不应把杆件偏心至另一相邻节点上。
4、为减少荷载导荷出错机会，布置墙处的各层上下节点尽量对应一致，即该部位各层网格节点不宜不同。
5、墙悬空时其下层的相应部位一定要布置梁。
6、洞口跨越墙的两个节点上下层之外，对跨越节点的洞口应作为两个洞口输入。
但是，如果按先输入大洞口，再输入洞口上的节点网格的次序，则程序会自动切割垮越新增节点的洞口为两个洞口。
另一方面，如果节点之间输入了两个洞口，则程序会在形成后面菜单数据后，在两洞口中间自动增加一个节点。
7、当在后面主菜单1中与与本章菜单中模型不一致，或发生错误时；可把各层重新生一下网点。
（可利用节点对齐功能，则各层可自动形成网点）8、两节点之间只能有一个杆件相连，对于两节点之间有弧梁、又有直梁的情况时，应在弧梁上设置一节点。
9、劲性混凝土、钢管混凝土构件的材料属性应定义为混凝土，结构主材应为钢和混凝土。
10、平面拼接，要使当前工程和拼接工程的层信息保持一致，低层往高层拼接。
11、斜杆端点应在楼层处，不应在层间，否则计算不予考虑。
12、除顶层外，用上节点高、梁顶标高、错层斜梁形成的斜梁，不能跨越本标准层。
13、层间梁不能用来做错层处理，层间梁可以传到SATWE软件和PK二维框架软件进行计算，但TAT软件还不能处理层间梁结构，只把其上的荷载分担到上下楼层。
14、按主梁输入的次梁三维结构计算程序默认为不调幅梁。
15、对于柱的布置，当柱截面跨越两个或多个节点时，要柱只是布置在了其中的一个节点上。
它与非布置节点处之间如果没有布置构件，则该柱将孤立地不和其他构件共同工作，一般应把柱截面内各节点间布置上梁。
梁的划分
从结构分析角度来说，基础梁是受到地基反力作用的梁。
作用于建筑结构上的荷载和结构物自重，通过柱和墙传递到基础，基础又将其传递到地基土。
基础对地基土产生了作用力，同时地基土对基础产生反作用力，这个反作用力，工程界称其为地基反力。
凡是受到地基反力作用的梁，我们称其为基础梁。
基础梁受地基反力的作用，在跨中无墙区域，产生向上隆起的变形趋势。
与上部结构的腾空梁在受到竖向荷载向下作用后向下弯曲变形恰恰相反，所以在过去没有电脑、没有AutoCAD的年代，习惯上把基础梁视作“倒梁楼盖”体系，就是这么一个原因，与基础梁相反，不受地基反力作用，或者地基反力仅仅是地下梁及其覆土的自重产生，不是由上部荷载的作用说产生，这样的地下梁，就不是结构分析意义上的“基础梁”，是“基础拉梁”、“基础连梁”，或者是地下框架梁。
地下框架梁DKL再看(06G101-6)(独立基础、条形基础、桩基承台)69页DKL和JLL的构造要求，在右上图图名线下方的括号中，有“梁上部纵筋也可以在跨中1/3范围内连接”的告知，这就明明白白告诉我们，这个JLL是随上部梁的要求进行连接和锚固，不是像“基础梁”那样上部纵筋在支座左右l0/4的范围实施连接（见(06G101-6)(独立基础、条形基础、桩基承台)51页“基础梁JL纵向钢筋与箍筋构造”）。
此外从(06G101-6)(独立基础、条形基础、桩基承台)68页、69页的DKL和JLL“图形语言”我们可以看到，基础地基持力层的顶面与DKL、JLL的底面之间存在“空档”，没有“紧密接触”，因此，这种地下梁没有承受结构意义上的地基反力一根地下梁，两端锚入基础或桩基承台，其上仅仅只承受底层墙体的荷载，如果这根地下梁的下面有宽度≥700mm的“条形基础”，那么，它就是基础梁和基础拉梁两梁合一；如果这根梁地下未设置宽度≥700mm的“条形基础”，仅仅只有宽出梁两侧各25～50mm的纯混凝土垫层，那么，墙体的荷载还是通过这个地下梁传递到地下梁两端的基础或承台。
砌体结构PKPM设计注意
操作步骤1、先在PMCAD中建模，在参数修改时需选择砖混结构，其可以进行板的配筋计算，抗震验算和圈梁设置。
2、砖混结构中的梁可以用连梁计算：在PMCAD中点取，形成PK文件以后，退出PMCAD，进入PK，可以进行梁的计算。
3、梁也可以在sat8中计算，计算时注意把支撑在墙上的梁支座该为铰接。
4、若局部承压不满足，尚需要加设梁垫。
5、基础用JCCAD进行计算并设置地圈梁，一般都是采用墙下条基，但需要注意的是，构造柱需要选择为无基础柱。
pkpm建模算砌体结构构造柱按柱子输入，圈梁不用输，还有楼板中的联系梁按主梁输入，不过在后面计算的时候要记得在特殊构件定义那一步把黄色的连梁点掉。
具体操作步骤具体步骤正如进入程序时所出现的菜单次序一样：一:第1步：“轴线输入”是利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。
这些轴线可以是与墙、梁等长的线段也可以是一整条建筑轴线。
可为各标准层定义不同的轴线，即各层可有不同的轴线网格，拷贝某一标准层后，其轴线和构件布置同时被拷贝，用户可对某层轴线单独修改。
第2步：“网点生成”是程序自动将绘制的定位轴线分割为网格和节点。
凡是轴线相交处都会产生一个节点，轴线线段的起止点也做为节点。
这里用户可对程序自动分割所产生的网格和节点进行进一步的修改、审核和测试。
网格确定后即可以给轴线命名。
删除不无用的节点。
第3步：“构件定义”是用于定义全楼所用到的全部柱、梁、墙、墙上洞口及斜杆支撑的截面尺寸，以备下一步骤使用。
第4步：“楼层定义”是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。
凡是结构布置相同的相邻楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。
由于定位轴线和网点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些节点放置哪些柱；哪条网格上放置哪个墙、梁或洞口。
注意：1构造柱布置，构造柱的设置位置应符合相应抗震规范；2、墙体布置，墙体布置完毕后，荷载不必再输入，系统自动计算墙体荷载；3、门窗洞口布置，注意洞口大小尺寸（厨卫门宽800mm、卧室900、大门1000，门高2.1米；窗户一般高1.8、1.6米，宽1.5米，满足窗地比即可。
pkpm建模常见问题
• 可以采纳“模拟施工2〞的计算方法解决这个问题，它是把
柱的轴向刚度提升10倍，以减少柱、墙的刚度差异，从而 起到调整传基础的荷载。
变形问题——连梁的计算模型
• 连梁作为一种重要的、敏感的结构刚度调节器，其分析模型的
上〕，所以它把恒、活、地震、风的荷载都扩展了。
扩展前的制定包络
扩展后的制定包络
扩展前的制定包络
扩展后的制定包络
制定问题——剪力墙强化区起算层号的合理应用
• 这个参数主要是针对有地下室结构、多层带剪力墙结构、
底框剪力墙结构而设置的。起算层号是指建模输入的结构 自然层号。
• 当有多层地下室时，地下1层以下可以不按强化区制定，此
地震力、 风力
地震力、 风力
SATWE越层 柱模型，柱不 连接，自重各 自作用在各层 的柱顶
• 越层柱的长度系数： • 对单边越层柱，长度系数中含有柱的折算长度； • 对全越层柱，SATWE的长度系数中含有柱的折算长度。
各段柱长度和总长度
各段柱长度系数和按全长计算的长度系数
Lo3
μ3
Lo2
Lo
μ2
算模式。
第3层加载形式 第2层加载形式 第1层加载形式
节点平衡必需要上下层 的内力，而它们却是在 不同加载条件下产生的， 所以不满足平衡。
恒载模拟施工的加载方式
一次性加载可以满足 节点平衡
变形问题——框剪结构中，竖向荷载的传力
• 框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的轴向刚度，
在竖向荷载作用下，柱与墙之间的连梁将调节两者的位移差， 使得柱的轴力减少，墙的轴力增大。高层建筑的层层调整， 将可能造成顶部框架柱在竖向荷载作用下受拉。
土木吧丨遇到结构错层怎么办？
土木吧丨遇到结构错层怎么办？▲土木吧权威土木专家团队打造关注土木吧，可入土木精英群YJK技术支持部供稿一．对错层的楼层应采用弹性楼板计算对错层的楼板不应再按照默认的刚性板计算，一般至少应按照弹性膜计算，按照刚性板计算时容易发生错层处短柱的超限。
错层处应使用弹性膜（50016）上部结构计算中，软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算。
当楼板出现错层时，软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算，这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象，其中最常见的是短柱超限。
为了避免错层结构的计算异常，可把存在错层楼板的楼层设置为全部或者局部弹性板，至少设置为弹性膜，设置弹性板将增加计算工作量，按照现在YJK的计算能力，这种计算量的增加对计算效率的影响很小。
当错层结构出现某些构件超限时，可首先采取的措施就是将超限构件周边的楼板设置为弹性膜或者其他类型的弹性板。
1、用户问题第一层中左侧局部梁降标高2m，造成相连的三根柱计算结果超限，什么原因？错层处的柱抗剪超限，查看该柱的构件信息，可见X向组合剪力达到3309kn，截面不满足抗剪要求。
查看X向地震的单工况剪力，该柱剪力突变，达到768kn。
该柱的纵向配筋也较大。
2、查找问题YJK错层处短柱抗剪超限，经查X向地震剪力达到将近800，出现突变增大，而相邻柱的剪力在100-200。
剪力出现突变增大的原因是错层高低跨处按照默认的刚性板计算，由于上下两块刚性板作用，容易发生短柱的剪力突变。
3、解决方案解决方案是将这里的楼板设置为弹性膜，本例设为弹性膜再计算后，错层处短柱剪力降为328，X向组合剪力从3309降低到1560，不到原来的一半，不再抗剪超限。
该柱的纵向配筋也大大较少。
错层处刚性板模型容易剪力突变，解决方案为把楼板设置为弹性膜，这是一个典型常见问题。
4、小结上部结构计算中，软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算。
当楼板出现错层时，软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算，这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象。
(仅供参考)盈建科—施工图手册
第一节 功能概述 ........................................................................................................................... 56 一、概述................................................................................................................................... 56 二、梁平法施工图制图规则 ........................................................................................................................................................................................................................................... 1 第一章 通用菜单完成结构模板图绘制.............................................................................................. 3